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起因： 目前項目使用nios IDE作為開發平臺，其使用的編譯器為gcc的交叉編譯器。在設定編譯條件時，在debug模式下生成的程序正常，但是在release模式下會出現LCD顯示的開端顯示不全，缺少一個字節或字的狀況。為了了解具體為什么造成該問題，對兩種模式下的配置做了對比，編譯器皆為nios2-elf-gcc交叉編譯器，debug模式編譯器參數為：-DALT_DEBUG -O0 -g –Wall。release模式編譯器參數為: -DALT_RELEASE -O2 -g –Wall。 兩種模式下的參數簡單說明如下 -DALT_DEBUG：目前沒有明確資料顯示該項的具體作用，根據命名可認為與調試有關選項。且兩種模式下都有，暫時認為不會造成差異。 -O0: gcc編譯器默認優化等級。 -g：gdb調試器支持選項用于在編譯時生成相關調試信息。 -Wall：打開所有編譯器告警選項，即編譯器最嚴格告警模式。 -O2：gcc編譯高于O0低于O3的編譯優化選項。 通過對比可以發現兩種模式主要的不同在于編譯器優化程度不同，那么編譯器在兩種優化下究竟做了什么優化那？是否由這些問題造成的顯示丟失問題那？？現在我們來看看gcc編譯器的優化參數到底做了什么優化。（注：由于關于nios2-elf-gcc的文檔資料十分稀少，不能形成可分析的文檔，所以以通用的gcc作為分析，畢竟同出一源） 正文：
GCC編譯器在目前是不是用最多的編譯器也相去不遠，尤其在嵌入式領域很多編譯器都是基于GCC的cross gcc版本。畢竟功能成熟而且有開放的源代碼。 這里只介紹優化編譯的參數 -O用來開啟優化編譯選項。 -O0：默認模式，不做任何優化。 -O1：優化。該模式下對于一個大的函數或功能會花費更多的時間和內存。 在-O1下：編譯會嘗試減少代碼體積和代碼運行時間。但是并不執行會花費大量時間的優化操作。 在該模式下將打開一下優化選項:
該模式下在不影響調試的狀況下還會打開‘-fomit-frame-pointer優化項。 同時該模式不會為Ada編譯器打開‘-ftree-sra’優化項，如需要則請使用命令參數輸入‘-ftree-sra’進行優化。 -O2:進一步優化.GCC執行幾乎所有支持的操作但不包括空間和速度之間權衡的優化。-O2優化等級下，并不執行循環展開和函數“內聯”【注1】優化操作。與-O1比較該優化-O2將會花費更多的編譯時間當然也會生成性能更好的代碼。-O2除了打開-O1的所有優化參數外還打開以下優化選項。 -fcrossjumping -foptimize-sibling-calls -fcse-follow-jumps -fcse-skip-blocks -fgcse -fgcse-lm -fexpensive-optimizations -fstrength-reduce -frerun-cse-after-loop -frerun-loop-o -fcaller-saves -fpeephole2 -fschedule-insns -fschedule-insns2 -fsched-interblock -fsched-spec -fregmove -fstrict-aliasing -fdelete-null-pointer-checks -freorder-blocks -freorder-functions -falign-functions -falign-jumps -falign-loops -falign-labels -ftree-vrp -ftree-pre 還要注意-fgcse下關于請求-O2優化等級的用于計算goto的程序。 -O3：更進一步優化。-O3打開-O2指定的所有優化操作并且打開： -funswitch-loops -fgcse-after-reload 優化項。 -Os：針對程序空間大小優化（多用于嵌入式系統）。-Os使能-O2中除去會增加程序空間的所有優化參數。同時-Os還會執行更加優化程序空間的選項。 -Os會關閉以下優化選項： -falign-functions -falign-jumps -falign-loops -falign-labels -freorder-blocks -freorder-blocks-and-partition -fprefetch-loop-arrays -ftree-vect-loop-version 關于GCC編譯的優化選項一共有-O0（默認），-O1，-O2，-O3及-Os五個參數。各個參數優選內容如上所示。但是各個優化內容到底是指什么那？繼續分析。 2.優化具體參數含義。（共計49項） 推遲推出函數調用的參數，對于那些需要在函數調用后必須取出（pop）函數參數的機器而言，打開該項編譯器將把函數調用的參數壓入棧，等必要時幾個函數調用參數一起取出（pop）。這將節省處理時間。 如果對目標機支持這個功能,它試圖重新排列指令,以便利用延遲分支(delayed branch)指令后面的指令空隙. 使用啟發式算法預測分之指令，增加指令的命中率，提升運行效果。 使用寄存器之間copy-propagation傳值; 因為在函數中把寄存器分配給變量, 所以編譯器執行第二次檢查以便減少 通過優化如何生成匯編語言中的循環， 編譯器可以在很大程序上提高應用程序的性能。 通常, 程序由很多大型且復雜的循環構成。 通過刪除在循環內沒有改變值的變量賦值操作, 可以減少循環內執行指令的數量, 在很大程度上提高性能。 此外優化那些確定何時離開循環的條件分支， 以便減少分支的影響。 if-then語句應該是應用程序中僅次于循環的最消耗時間的部分。 -fif-conversion2 這種技術結合更加高級的數學特性， 減少實現if-then語句所 Perform sparse conditional constant propagation (CCP) on trees. This pass only operates on local scalar variables and is enabled by default at ‘-O’ and higher. 編譯器將消除無用的不會被執行的代碼（dead code） Perform a variety of simple scalar cleanups (constant/copy propagation, redun- dancy elimination, range propagation and expression simpli?cation) based on a dominator tree traversal. This also performs jump threading (to reduce jumps to jumps). This ?ag is enabled by default at ‘-O’ and higher. Perform temporary expression replacement during the SSA->normal phase. Sin- gle use/single def temporaries are replaced at their use location with their de?n- ing expression. This results in non-GIMPLE code, but gives the expanders much more complex trees to work on resulting in better RTL generation. This is enabled by default at ‘-O’ and higher. -ftree-lrs Perform live range splitting during the SSA->normal phase. Distinct live ranges of a variable are split into unique variables, allowing for better optimization later. This is enabled by default at ‘-O’ and higher. -ftree-copyrename -ftree-fre -ftree-ch -funit-at-a-time -fmerge-constants -fthread-jumps -fcrossjumping -foptimize-sibling-calls -fcse-follow-jumps -fcse-skip-blocks -fgcse -fgcse-lm -fexpensive-optimizations -fstrength-reduce -frerun-cse-after-loop -frerun-loop-o -fcaller-saves -fpeephole2 -fschedule-insns -fschedule-insns2 -fsched-interblock -fsched-spec -fregmove -fstrict-aliasing -fdelete-null-pointer-checks -freorder-blocks -freorder-functions -falign-functions -falign-jumps -falign-labels -ftree-vrp -ftree-pre -finline-functions 允許編譯器選擇某些簡單的函數在其被調用處展開，比較安全的選項，特別是在CPU二級緩存較大時建議使用。 -funswitch-loops -fgcse-after-reload |
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